More  

小編的世界 / 優質文選 / 宇宙

強勢圍觀!發現銀河系中最快的恒星,它以8%的光速運行


2022年10月30日 - 宇宙小編  
 

一直以來天文學家們在研究銀河的中心,多年來不斷發現更快運動的恒星,最近天文學家們發現了以8%的光速運行,目前銀河系中最快的恒星S 4714。

我們在銀河系中發現了已知的最快的恒星。在我們星系中心的極端環境中,一顆新發現的名為S4714的恒星圍繞著超大質量黑洞人馬座A*運行。

在其軌道旅程中,S4714的速度約為光速的8%——每秒高達24000公裏(每秒15000英裏)。但這甚至並不是最令人驚奇的事情。

S4714只是一組現在被發現的恒星之一,它們在比以前發現的軌道上掠過SgrA*的恒星。

這一發現不僅表明有更多的恒星在超膽俠軌道圍繞我們星系的超大質量黑洞,它給了我們第一個候選人的恒星最初提出近20年前——那些如此接近黑洞,他們是“擠壓”的潮汐力。它們也被稱為“擠壓器”。


與更活躍的星系中心相比,銀河系中心的區域可能很安靜,但即使是靜止的超大質量黑洞周圍的環境也會變得相當瘋狂。

研究該地區的天文學家已經發現了一些圍繞Sgra*的長、環形、急劇橢圓軌道上的恒星——這是一個橢圓形,一端是黑洞。這些被稱為S星,我們可以用它們來探測它們軌道的巨大隱形物體的性質。

多年來,一顆叫做S2的恒星被認為是離黑洞最近的恒星。在它最接近的地方,或就是周圍,它的16年的軌道使它在大約180億的SgrA*公裏以內,這個近距離的引力作用將恒星加速到光速的3%。觀察和描述這條軌道需要付出艱苦的工作。

但去年,一個由德國科隆大學的天體物理學家弗洛裏安·佩斯克領導的團隊發現了一顆更暗得多,但也更近的恒星:S62。

在99年的軌道上,它實際上在24公裏的周邊距離為4億公裏。這比天王星和太陽之間的平均距離還要近。當它循環時,它的速度達到每秒2萬公裏(12400mps),即光速的6.7%。

但佩斯克和他的團隊還沒有完成。經過多年的工作,他們現在發現了5顆新的S星,甚至比S2-S4711、S4712、S4713、S4714和S4715更近。

佩斯克告訴《科學警報》:“我很高興我有機會與銀河中心合作並觀察(使用超大望遠鏡)。”

“從那時起,我就一直在研究錫粉(近紅外線S4711是一顆大約有1.5億年歷史的藍色b型恒星,軌道周期比S62短;它每76年繞SgrA*一次,周圍距離為215億公裏。

雖然它並不那麼近,但它較短的軌道周期意味著它在我們所發現的整個軌道上距離黑洞的平均距離是最短的。

同時,S4714的軌道周期比S4711-12年長,但其軌道極偏心,意味著橢圓被拉長;實際上是穩定軌道所能得到的長度。軌道偏心率用0到1的值來描述,0是一個完美的圓,1是逃逸軌道。S4714的軌道偏心率為0.985。

在附近,它更接近S62,距離SgrA*不到19億公裏(12億英裏)。在近距離接近過程中,這顆恒星的速度達到每秒24000公裏,隨著距離黑洞2500億公裏的速度變慢。

佩斯克說,這些極端星是第一批真正的擠壓候選星,早在2003年就有了理論。

天體物理學家塔爾·亞歷山大和馬克·莫裏斯提出了一類圍繞大質量黑洞的高度偏心軌道上的恒星。在每一次通過時,潮汐力將恒星的近軌道能量轉化為熱量。首先,這使恒星比通常情況下更明亮;其次,有助於恒星的軌道衰變。換句話說,擠壓星是繞軌道運行的死恒星。

“至少有S4711和S4714是擠壓型候選人,”佩斯克說。我想說,我確信是關於S4711,因為軌道元素與塔爾·亞歷山大在2003年的預測一致。從這個意義上說,S4711是第一次被檢測到的擠壓器。”


如果得到證實,這些恒星可以幫助我們理解黑洞和它們(最終)吞噬的恒星之間的相互作用。但它們也提供了其他的機會。

例如,S2最近被用來測試廣義相對論。當恒星接近黑洞時,光延伸的方式,以及它的軌道像肺活量儀一樣移動的方式,都在一些最艱苦的測試中證實了愛因斯坦的理論。

佩斯克解釋說:“我們實際上距離SgrA*接近1量級,在其中心通道中幾乎比S2快4倍。”這樣,我們發現與恒星S62、S4711和S4714和S2有更強的相對論相互作用。”

這些測試還沒有進行,辛福尼已經退役,所以獲得觀測可能還需要一段時間。但它確實在天體物理學的雷達上。

尋找更多這些近距離的恒星也是如此。更可能更極端的速度和軌道可能隱藏在SgrA*周圍的區域——隨著未來幾年發射更強大的望遠鏡,包括超大望遠鏡,我們應該能夠找到它們。

這一切都只是時間問題。

“我一直在銀河系中心工作,我很確定這不是我們最後一次出版的書,”皮斯克用一個眨眼的表情符號說。高動態的環境是科學家的,就像兒童糖果店一樣。”

BY: MICHELLE STARR

FY: 宇宙天文

如有相關內容侵權,請在作品發布後聯系作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和注明出處

        

  


友站連結